CN117122813A - 心室辅助系统的转速控制方法及装置 - Google Patents

心室辅助系统的转速控制方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117122813A
CN117122813A CN202311340617.3A CN202311340617A CN117122813A CN 117122813 A CN117122813 A CN 117122813A CN 202311340617 A CN202311340617 A CN 202311340617A CN 117122813 A CN117122813 A CN 117122813A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ventricular
pressure
rotational speed
ventricle
assist device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311340617.3A
Other languages
English (en)
Inventor
杨羽卓
余顺周
陈仕章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Core Medical Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Core Medical Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Core Medical Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen Core Medical Technology Co Ltd
Priority to CN202311340617.3A priority Critical patent/CN117122813A/zh
Publication of CN117122813A publication Critical patent/CN117122813A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/10—Location thereof with respect to the patient's body
    • A61M60/122—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body
    • A61M60/165—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart
    • A61M60/178—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart drawing blood from a ventricle and returning the blood to the arterial system via a cannula external to the ventricle, e.g. left or right ventricular assist devices
    • A61M60/183—Implantable pumps or pumping devices, i.e. the blood being pumped inside the patient's body implantable in, on, or around the heart drawing blood from a ventricle and returning the blood to the arterial system via a cannula external to the ventricle, e.g. left or right ventricular assist devices drawing blood from both ventricles, e.g. bi-ventricular assist devices [BiVAD]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/20—Type thereof
    • A61M60/205—Non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/216—Non-positive displacement blood pumps including a rotating member acting on the blood, e.g. impeller
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/40—Details relating to driving
    • A61M60/403—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps
    • A61M60/408—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable
    • A61M60/411—Details relating to driving for non-positive displacement blood pumps the force acting on the blood contacting member being mechanical, e.g. transmitted by a shaft or cable generated by an electromotor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/50—Details relating to control
    • A61M60/508—Electronic control means, e.g. for feedback regulation
    • A61M60/515—Regulation using real-time patient data
    • A61M60/531—Regulation using real-time patient data using blood pressure data, e.g. from blood pressure sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M60/00—Blood pumps; Devices for mechanical circulatory actuation; Balloon pumps for circulatory assistance
    • A61M60/50—Details relating to control
    • A61M60/508—Electronic control means, e.g. for feedback regulation
    • A61M60/538—Regulation using real-time blood pump operational parameter data, e.g. motor current
    • A61M60/546—Regulation using real-time blood pump operational parameter data, e.g. motor current of blood flow, e.g. by adapting rotor speed

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

本申请提出一种心室辅助系统的转速控制方法及装置，该方法包括：获取第一左心室压和第一右心室压，第一左心室压为左心室辅助装置以第一左转速运行时目标用户在第一时刻的左心室压力，第一右心室压为右心室辅助装置以第一右转速运行时目标用户在第一时刻的右心室压力；根据第一左心室压和第一右心室压调整第一左转速和/或第一右转速，以使左心室的流体输出量与右心室流体输出量保持平衡。本申请通过实时检测的心室压判断用户左心室与右心室的流体输出量是否平衡，进而在不平衡时通过调节左心室辅助装置和/或右心室辅助装置的转速来调节左心室或右心室的流体输出量，以确保用户的体循环和肺循环流量的平衡，防止左心室或右心室出现抽吸问题和反流问题。

Description

心室辅助系统的转速控制方法及装置
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种心室辅助系统的转速控制方法及装置。
背景技术
心室辅助装置(Ventricular Assist Device，VAD)可用于辅助患有损害心脏泵送能力病况的受试者的心脏。患者提供使用VAD提供的辅助可是心脏得以治愈，VAD利用在患者心脏的任一侧或两侧进行泵送来辅助心脏实现泵血功能。例如，对于损害心脏左侧将血液泵送进入体循环中的能力的病况，可以为患者提供左心室辅助装置；对于损害心脏右侧将血泵泵送进入肺循环中的能力的病况，可以为患者提分右心室辅助装置；对于损害心脏两侧的病况，可以为患者提供双心室辅助装置。
患者的病况可能导致心脏的左侧和右侧具有不同的输出量，因为来自心脏一侧的血液输出被心脏的另一侧接收，两侧之间的不同输出量可能导致在具有较低输出量的心脏侧的血液积聚、具有较高输出量的心脏侧的出现抽吸，使得肺循环和/或体循环无法满足患者需求。
因此，在双心室辅助装置的运行过程中如何平衡肺循环与体循环正亟待解决。
发明内容
本申请实施例提供了一种心室辅助系统的转速控制方法及装置，能够将左心室的流体输出量与右心室流体输出量保持平衡，避免左心室辅助装置和/或右心室辅助装置出现反流或吸壁。
第一方面，本申请实施例提供一种心室辅助系统的转速控制方法，所述心室辅助系统包括左心室辅助装置和右心室辅助装置，所述左心室辅助装置用于将流体从目标用户的左心室泵送到主动脉，所述右心室辅助装置用于将流体从目标用户的右心室泵送到肺动脉；所述方法包括：
获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；
根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
第二方面，本申请实施例提供的一种控制电路，所述控制电路包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：
获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为左心室辅助装置以第一左转速运行时目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；
根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
第三方面，本申请实施例提供一种心室辅助系统，所述心室辅助系统包括：
左心室辅助装置，用于将流体从目标用户的左心室泵送到主动脉；
右心室辅助装置，用于将流体从目标用户的右心室泵送到肺动脉；
与所述左心室辅助装置和所述右心室辅助装置通信连接的控制装置，所述控制装置用于：
获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；
根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
第四方面，本申请实施例提供一种医疗设备，所述医疗设备包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤的指令。
第五方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请提供的技术方案，获取第一左心室压和第一右心室压，该第一左心室压为左心室辅助装置以第一左转速运行时目标用户在第一时刻的左心室压力，该第一右心室压为右心室辅助装置以第一右转速运行时目标用户在第一时刻的右心室压力；根据第一左心室压和第一右心室压调整第一左转速和/或第一右转速，以使左心室的流体输出量与右心室流体输出量保持平衡。本申请通过实时检测的心室压判断用户左心室与右心室的流体输出量是否平衡，进而在不平衡时通过调节左心室辅助装置和/或右心室辅助装置的转速来调节左心室或右心室的流体输出量，以确保用户的体循环和肺循环流量的平衡，防止左心室或右心室出现抽吸问题和反流问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种心室辅助系统的结构框图；
图2是本申请实施例提供的一种心室辅助系统的转速控制方法的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案，下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是还包括没有列出的步骤或单元，或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请涉及的医疗设备以及泵可以是心室辅助装置，例如植入式心室辅助装置、介入式心室辅助装置等；心室辅助装置可以包括至少一个血泵，其中，血泵可以为离心泵、轴流泵、磁悬浮泵等。
本申请中的“转速”是指马达或电机的旋转速度，其与心室辅助装置的转子或叶轮的旋转速度相关联，且可被定义为每分钟转速。“流量”、“流体流量”、“泵送流量”是指每时间单位被流经心室辅助装置输送的流体体积，其可以升每分钟估计测量。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种心室辅助系统，该心室辅助系统包括左心室辅助装置、右心室辅助装置和控制装置。左心室辅助装置设置于患者的左心室，用于将血液从患者的左心室泵送到主动脉；右心室辅助装置设置于患者的右心室，用于将血液从患者的右心室泵送到肺动脉。
从用户血液的流向上，流体系统彼此串联布置，血液先通过肺动脉流向肺，肺系统与左心室直流流体连通，在肺中的血液充氧之后，血液返回左心室。血液再从左心室泵入主动脉，主动脉内的血液经由用户血管系统流经至右心室。因此，血液依次在肺动脉、右心室、左心室和主动脉中形成流体循环。其中将血液从右心室流向肺动脉流向的称为肺循环，将血液从左心室流向主动脉的流向称为体循环。
左心室辅助装置作用于左心脏，其可设置在左心室的心尖上，其流体入流位于用户左心室内、流体出口连接用户的主动脉，该左心室辅助装置也可跨过用户的主动脉瓣，使其近端位于用户主动脉内、远端位于用户左心室，从而将用户左心室内的血液泵送至主动脉内。右心室辅助装置作用于右心脏，其可设置在右心室的心尖上，其流体入口位于用户右心室内、其流体出口连接用户肺动脉；或该第二心室辅助装置可跨过用户的肺动脉瓣，使其近端位于用户肺动脉内、远端位于用户右心室，用户将右心室内的血液泵送至肺动脉中，从而实现血液的循环。
示例的，左心室辅助装置可以经由心室连接组件(如顶环、心室套囊、心室袖带)附接到心脏左心室的心尖位置，该心室连接组件可以缝合到心脏左心室的心尖上并被联接到心室辅助装置上，心室辅助装置的另一端可经由出口管和/或与出口管连接的人工血管连接到主动脉上，这样使得心室辅助装置可以有效地转移来自弱化左心室的血液并且将其推进到主动脉，从而循环到患者的血管系统的剩余部分，为患者提供心室辅助功能。同理，右心室辅助装置也可通过心室连接组件附接到心脏右心室的心尖位置，为患者提供心室辅助功能。
其中，控制装置可为内部控制电路和/或外部控制电路，控制装置可通信连接左心室辅助装置和右心室辅助装置，用于控制左心室辅助装置和右心室辅助装置的运行。示例的，左心室辅助装置和右心室辅助装置通过经皮线缆穿过患者的腹部皮肤连接到设置在体外控制装置，控制装置用于实现对左心室辅助装置和右心室辅助装置的相互独立的驱动，但控制之间具有相互调制，血流量有预定的相互关系，且心室辅助装置泵送的流体流量与心室内的血液容积以及压力相关，从而使得一个心室辅助装置流体流量的变化会引起另一个心室辅助装置流体流量的相应变化。例如，第一心室辅助装置的转速增加，左心室内血液容积的减少使得左心室内的压力减小，左心室压力减小有利于肺中的血液流向左心室，从而使得肺动脉压力降低。肺动脉压力降低使肺动脉压力与右心室压力的压差减小，使右心室内的血液能更好的泵送至肺动脉中。
在本申请中，心室辅助系统还可包括多个压力传感器，该压力传感器可设置左心室辅助装置流体入口处的外表面，用于实时测量患者左心室压力，以及设置在右心室辅助装置流体入口处的外表面，用于实时测量患者右心室压力。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种心室辅助系统的转速控制方法流程示意图，应用于如图1所示的心室辅助系统。如图2所示，该方法包括如下步骤。
S310、获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力。
在本申请中，在将左心室辅助装置植入目标用户的左心室上运行、将右心室辅助装置植入目标用户的右心室上运行时，设置在左心室辅助装置和右心室辅助装置上的压力传感器可实时检测目标用户的左心室压和右心室压，并将该左心室压和右心室压反馈给控制装置，控制装置对接收的左心室压和右心室压进行处理，以判断当前目标用户的体循环和肺循环的流量是否平衡。
其中，该第一左转速可以为用户当前设置的左心室辅助装置设置的转速或通过测量估计得到的当前左心室辅助装置的转速；该第一右转速可以为用户当前设置的右心室辅助装置设置的转速或通过测量估计得到的当前右心室辅助装置的转速。该第一时刻为左心室辅助装置和右心室辅助装置的当前时刻。
S320、根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
心室辅助装置通过叶轮旋转将血液输送到期望的位置，叶轮的旋转由电机旋转带动。在给定的叶轮转速或电机转速，经过心室辅助装置的流体流量取决于心室辅助装置所需克服的压力差。在心室收缩阶段，主动脉压与左心室压的压差越大，心脏泵送的血流量越多。在一定转速下，流量与压力之间存在映射关系，因此可通过左心室压来表示左心室的流体输出量，使用右心室压来表示右心室的流体输出量，进而可根据第一左心室压和第一右心室压判断当前目标用户的体循环和肺循环是否平衡。
可选的，所述根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，包括：计算第一右平均压值和第一左平均压值，所述第一左平均压值为第一时间周期内所述左心室的平均压力，所述第一右平均压值为所述第一时间周期内所述右心室的平均压力，所述第一时刻处于所述第一时间周期内；分别比较所述第一右平均压值与第二右平均压值、所述第一左平均压值与第二左平均压值，以确定增加或降低所述第一左转速和/或所述第一右转速，所述第二右平均压值为第二时间周期内所述右心室的平均压力，所述第二左平均压值为所述第二时间周期内所述左心室的平均压值，所述第二时间周期晚于所述第一时间周期。
在左心室的流体输出量增加时，中心静脉压和右心室压也会表现为增加，此时心室辅助装置自身泵送的流量增加不明显，需要增加左心室辅助装置的第一左转速以降低右心室压。在右心室的流体输出量增加时，肺动脉压会体现为增加，因此需要减小右心室辅助装置的第一右转速以降低肺动脉压。
在本申请中，为节省资源，可通过设置时间周期。在每一时间周期内，通过比较当前时间周期的压力与上一时间周期的压力来判断体循环与肺循环是否平衡。该时间周期可以设置为4h、6h、12h、24h等。控制装置可存储压力传感器反馈的左心室压力值和右心室压力值，并分别计算和存储每一时间周期内的左心室压力平均值和右心室压力平均值，进而通过比较左心室压力平均值和右心室压力平均值的变化来调整第一左转速或第一右转速。
其中，所述分别比较所述第一右平均压值与第二右平均压值、所述第一左平均压值与第二左平均压值，以确定增加或降低所述第一左转速和/或所述第一右转速，包括：若所述第一右平均压值大于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值小于所述第二左平均压值，则降低所述第一左转速；若所述第一右平均压值大于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值大于或等于所述第二左平均压值，增加所述第一右转速；若所述第一右平均压值小于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值小于或等于所述第二左平均压值，则减小所述第一右转速；若所述第一右平均压值小于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值大于所述第二左平均压值，则增加所述第一右转速。
具体地，当前时间周期的右心室压力平均值高于上一时间周期的右心室压力平均值，则说明当前右心室处于血液存储过多的状态，应增加第一右转速或减小第一左转速。因此进一步比较当前时间周期的左心室压力平均值与上一时间周期的左心室压力平均值，若当前时间周期的左心室压力平均值小于上一时间周期的左心室压力平均值，则说明左心室辅助装置卸载过大、泵送的流量过大，因此降低第一左转速；若当前时间周期的左心室压力平均值大于或等于上一时间周期的左心室压力平均值，则说明当前左心室辅助装置泵送的流量合适，则因增加第一右转速。
进一步地，若当前时间周期的右心室压力平均值上一时间周期的右心室压力平均值，则说明当前右心室处于血液存储过多的状态，则说明当前右心室处于血液容量过少的状态，应减小第一右转速或增加第一左转速。因此在此基础上进一步比较当前时间周期的左心室压力平均值与上一时间周期的左心室压力平均值，若当前时间周期的左心室压力平均值小于或等于上一时间周期的左心室压力平均值，则说明当前左心室辅助装置泵送的流量合适，因减小第一右转速；若当前时间周期的左心室压力平均值大于或等于上一时间周期的左心室压力平均值，则说明当前左心室辅助装置的卸载过小、泵送的流量过小，因增加第一左转速。
示例的，第一左转速和第一右转速增加或减小的步进可以为20rpm。当检测到体循环与肺循环不平衡时，控制装置可在每一时间周期内减小或增加第一左转速或第一右转速以调节左心室压和右心室压，使得左心室压和右心室压在左心室辅助装置和右心室辅助装置运行过程中能够始终保持平稳状态。
需要说明的是，本申请中计算出的第一右平均压值、第二右平均压值、第一左平均压值、第二左平均压值均处于用户正常生理活动水平状态下的压力值范围内。
在一可能的示例中，所述方法还包括：根据所述第一左心室压和所述第一右心室压分别判断左心动周期和右心动周期，所述左心动周期为所述左心室在所述第一时刻所处的心动周期，所述右心动周期为所述右心室在所述第一时刻所处的心动周期；根据流量压力曲线分别确定所述第一左心室压对应的第一左流量、以及所述第一右心室压对应的第一右流量；根据所述第一左流量和所述左心动周期调整所述第一左转速、根据所述第一右流量和所述右心动周期调整所述第一右转速。
在本申请中，控制装置还可以实时动态调整左心室辅助装置和/或右心室辅助装置的转速，以避免患者血流动力学的不稳定，或避免左心室辅助装置和/或右心室辅助装置出现反流或吸壁等问题。
在心室辅助装置运行过程中，其泵送流量因与目标用户的心动周期同步，以避免出现抽吸、塌缩等问题。例如，在流入心脏的血液减少的情况下，血液可能被心室辅助装置以比心室充盈速率更快的速率泵送出心室，这样通常会导致心室发生抽吸事件。同时心室辅助装置泵送的血液量与输入心脏的血液量之间的微小不匹配也会导致静脉压的危险上升，从而导致肺部或全身静脉出现危机生命的充血。因此可在不同心动周期内检测左心室和右心室的流体输出量，以避免出现上述问题。
其中，所述根据所述第一左心室压和所述第一右心室压分别判断左心动周期和右心动周期，包括：计算左压差和右压差，所述左压差为所述第一左心室压与第二左心室压的差值，所述第二左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第二时刻的左心室压力，所述右压差为所述第一右心室压与第二右心室压的差值，所述第二右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在第二时刻的右心室压力，所述第二时刻早于所述第一时刻；若所述左压差大于预设值，则确定所述左心动周期处于收缩阶段，否则所述左心动周期处于舒张阶段；若所述右压差大于所述预设值，则确定所述右心动周期处于收缩阶段，否则所述右心动周期处于舒张阶段。
当心脏进入心室收缩阶段时，心室肌强有力的收缩使左心室内压逐渐升高；当心脏进入心室舒张阶段时，二尖瓣和主动脉瓣均关闭，左心室压力逐渐减小。因此通过判断左心室压和右心室压在预设时间段内的变化可判断当前心室所处的心动周期。
具体地，控制装置比较第一时刻与第二时刻的左心室压(右心室压)，若第一时刻的左心室压(第一右心室压)大于第二左心室压(第二右心室压)，则表示左心室压(右心室压)在逐渐增加，因此判断当前左心室(右心室)处于收缩阶段；同理，若第一时刻的左心室压(第一右心室压)小于第二左心室压(第二右心室压)，则表示左心室压(右心室压)在逐渐减小，因此判断当前左心室(右心室)处于舒张阶段。
其中，第一时刻与第二时刻的差值小于目标用户的收缩时间和舒张时间。进一步地，该预设值可根据第一时刻与第二时刻的差值进行设置。预设值随着第一时刻与第二时刻的差值的增大而增大。
示例的，控制装置还可以对实时接收的左心室压和右心室压进行采样，如采样频率设为T/20，其中T为目标用户的心动周期。然后将相邻n次采样的左心室压进行比较，若n次采样的左心室压随时间逐渐增加，则确定当前左心室处于收缩阶段；若n次采样的左心室压随时间逐渐减小，则确定当前左心室处于舒张阶段。同理将相邻n次采样的右心室压进行比较，若n次采样的右心室压随时间逐渐增加，则确定当前右心室处于收缩阶段；若n次采样的右心室压随时间逐渐减小，则确定当前右心室处于舒张阶段。其中n可设置为2、3、4、5等。
其中，所述根据所述第一左流量和所述左心动周期调整所述第一左转速，包括：若所述左心动周期处于收缩阶段，且所述第一左流量小于或等于第一阈值，则减小所述第一左转速；若所述左心动周期处于舒张阶段，且所述第一左流量小于或等于所述第一阈值，则增加所述第一左转速。
当左心室处于收缩阶段时，若在第一左转速下，第一时刻的左心室辅助装置泵送的流量小于或等于第一阈值，则表明第一时刻下的左心室内血液体积过少，左心室辅助装置继续以第一左转速运行可能会造成左心室抽吸、坍缩，因此控制装置可控制左心室辅助装置减小第一左转速，直至左心室辅助装置泵送的流量大于第一阈值。同理，当右心室处于收缩阶段时，若在第一右转速下，第一时刻的右心室辅助装置泵送的流量小于或等于第一阈值，则表明第一时刻下的右心室内血液体积过少，右心室辅助装置继续以第一右转速运行可能会造成右心室抽吸、坍缩，因此控制装置可控制右心室辅助装置减小第一右转速，直至右心室辅助装置泵送的流量大于第一阈值，防止在收缩期出现抽吸问题。
其中，所述根据所述第一右流量和所述右心动周期调整所述第一右转速，包括：若所述右心动周期处于收缩阶段，且所述第一右流量小于或等于第二阈值，则减小所述第一右转速；若所述右心动周期处于舒张阶段，且所述第一右流量小于或等于所述第二阈值，则增加所述第一右转速。
当左心室处于舒张阶段时，若在第一左转速下，第一时刻的左心室辅助装置泵送的流量小于或等于第二阈值，则表明第一时刻下的血液从人工血管经由左心室辅助装置反流至左心室，因此控制装置可控制左心室辅助装置增加第一左转速，直至左心室辅助装置泵送的流量大于第一阈值，以将血泵从左心室泵送至主动脉。同理，当右心室处于舒张阶段时，若在第一右转速下，第一时刻的右心室辅助装置泵送的流量小于或等于第一阈值，则表明第一时刻下的血液从人工血管经由右心室辅助装置反流至右心室，因此控制装置可控制右心室辅助装置增加小第一右转速，直至右心室辅助装置泵送的流量大于第一阈值，以将血液从右心室泵送至肺动脉，防止在舒张期出现反流问题。
其中，第一阈值和第二阈值可以相同，如均设置为0；第一阈值和第二阈值也可以不同，如第一阈值设置为0.5L/min，第二阈值设置为0。
需要说明的是，控制装置可以在收缩阶段同时控制左心室辅助装置和右心室辅助装置减小转速，也可以在舒张阶段同时控制左心室辅助装置和右心室辅助装置增加转速。
可以看出，本申请提出了一种心室辅助系统的转速控制方法，获取第一左心室压和第一右心室压，第一左心室压为左心室辅助装置以第一左转速运行时目标用户在第一时刻的左心室压力，第一右心室压为右心室辅助装置以第一右转速运行时目标用户在第一时刻的右心室压力；根据第一左心室压和第一右心室压调整第一左转速和/或第一右转速，以使左心室的流体输出量与右心室流体输出量保持平衡。本申请通过实时检测的心室压判断用户左心室与右心室的流体输出量是否平衡，进而在不平衡时通过调节左心室辅助装置和/或右心室辅助装置的转速来调节左心室或右心室的流体输出量，以确保用户的体循环和肺循环流量的平衡，防止左心室或右心室出现抽吸问题和反流问题。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，网络设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
示例的，本申请提供一种控制电路，该控制电路包括具有一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
示例的，本申请还提供一种心室辅助系统，心室辅助系统包括：左心室辅助装置，用于将流体从目标用户的左心室泵送到主动脉；右心室辅助装置，用于将流体从目标用户的右心室泵送到肺动脉；与所述左心室辅助装置和所述右心室辅助装置通信连接的控制装置，所述控制装置用于：获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
示例的，本申请还提供一种医疗设备，该医疗设备包括上述所述控制电路或心室辅助系统。
其中，上述各个方案的控制电路具有实现上述方法中医疗设备执行的相应步骤的功能；所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。
在本申请的实施例，控制电路也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统(system on chip，SoC)。
请参阅图3，图3是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图，该医疗设备包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个通信接口，以及一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述一个或多个处理器执行。
上述程序包括用于执行以下步骤的指令：获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
其中，上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
应理解，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在本申请实施例中，上述装置的处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
应理解，本申请实施例中涉及的“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本申请实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者TRP等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种心室辅助系统的转速控制方法，其特征在于，所述心室辅助系统包括左心室辅助装置和右心室辅助装置，所述左心室辅助装置用于将流体从目标用户的左心室泵送到主动脉，所述右心室辅助装置用于将流体从目标用户的右心室泵送到肺动脉；所述方法包括：
获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；
根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，包括：
计算第一右平均压值和第一左平均压值，所述第一左平均压值为第一时间周期内所述左心室的平均压力，所述第一右平均压值为所述第一时间周期内所述右心室的平均压力，所述第一时刻处于所述第一时间周期内；
分别比较所述第一右平均压值与第二右平均压值、所述第一左平均压值与第二左平均压值，以确定增加或降低所述第一左转速和/或所述第一右转速，所述第二右平均压值为第二时间周期内所述右心室的平均压力，所述第二左平均压值为所述第二时间周期内所述左心室的平均压值，所述第二时间周期晚于所述第一时间周期。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别比较所述第一右平均压值与第二右平均压值、所述第一左平均压值与第二左平均压值，以确定增加或降低所述第一左转速和/或所述第一右转速，包括：
若所述第一右平均压值大于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值小于所述第二左平均压值，则降低所述第一左转速；
若所述第一右平均压值大于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值大于或等于所述第二左平均压值，增加所述第一右转速；
若所述第一右平均压值小于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值小于或等于所述第二左平均压值，则减小所述第一右转速；
若所述第一右平均压值小于所述第二右平均压值，且所述第一左平均压值大于所述第二左平均压值，则增加所述第一右转速。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述第一左心室压和所述第一右心室压分别判断左心动周期和右心动周期，所述左心动周期为所述左心室在所述第一时刻所处的心动周期，所述右心动周期为所述右心室在所述第一时刻所处的心动周期；
根据流量压力曲线分别确定所述第一左心室压对应的第一左流量、以及所述第一右心室压对应的第一右流量；
根据所述第一左流量和所述左心动周期调整所述第一左转速、根据所述第一右流量和所述右心动周期调整所述第一右转速。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一左流量和所述左心动周期调整所述第一左转速，包括：
若所述左心动周期处于收缩阶段，且所述第一左流量小于或等于第一阈值，则减小所述第一左转速；
若所述左心动周期处于舒张阶段，且所述第一左流量小于或等于所述第一阈值，则增加所述第一左转速。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一右流量和所述右心动周期调整所述第一右转速，包括：
若所述右心动周期处于收缩阶段，且所述第一右流量小于或等于第二阈值，则减小所述第一右转速；
若所述右心动周期处于舒张阶段，且所述第一右流量小于或等于所述第二阈值，则增加所述第一右转速。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一左心室压和所述第一右心室压分别判断左心动周期和右心动周期，包括：
计算左压差和右压差，所述左压差为所述第一左心室压与第二左心室压的差值，所述第二左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第二时刻的左心室压力，所述右压差为所述第一右心室压与第二右心室压的差值，所述第二右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在第二时刻的右心室压力，所述第二时刻早于所述第一时刻；
若所述左压差大于预设值，则确定所述左心动周期处于收缩阶段，否则所述左心动周期处于舒张阶段；
若所述右压差大于所述预设值，则确定所述右心动周期处于收缩阶段，否则所述右心动周期处于舒张阶段。
8.一种控制电路，其特征在于，所述控制电路包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器用于：
获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为左心室辅助装置以第一左转速运行时目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；
根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
9.一种心室辅助系统，其特征在于，所述心室辅助系统包括：
左心室辅助装置，用于将流体从目标用户的左心室泵送到主动脉；
右心室辅助装置，用于将流体从目标用户的右心室泵送到肺动脉；
与所述左心室辅助装置和所述右心室辅助装置通信连接的控制装置，所述控制装置用于：
获取第一左心室压和第一右心室压，所述第一左心室压为所述左心室辅助装置以第一左转速运行时所述目标用户在第一时刻的左心室压力，所述第一右心室压为所述右心室辅助装置以第一右转速运行时所述目标用户在所述第一时刻的右心室压力；
根据所述第一左心室压和所述第一右心室压调整所述第一左转速和/或所述第一右转速，以使所述左心室的流体输出量与所述右心室流体输出量保持平衡。
10.一种医疗设备，其特征在于，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器存储有一个或多个程序，并且所述一个或多个程序由所述处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法中的步骤的指令。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
CN202311340617.3A 2023-10-16 2023-10-16 心室辅助系统的转速控制方法及装置 Pending CN117122813A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311340617.3A CN117122813A (zh) 2023-10-16 2023-10-16 心室辅助系统的转速控制方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311340617.3A CN117122813A (zh) 2023-10-16 2023-10-16 心室辅助系统的转速控制方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117122813A true CN117122813A (zh) 2023-11-28

Family

ID=88856654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311340617.3A Pending CN117122813A (zh) 2023-10-16 2023-10-16 心室辅助系统的转速控制方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117122813A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230355953A1 (en) Prevention of Aortic Valve Fusion
US9669147B2 (en) Biomedical apparatus for pumping blood of a human or an animal patient through a secondary intra- or extracorporeal blood circuit
JP2022046595A (ja) 心機能を定量化し、心臓の回復を促進する心血管補助システム
US10688232B2 (en) Pump preload index/indicator
US8715151B2 (en) Blood flow meter
US20100222878A1 (en) Blood pump system with arterial pressure monitoring
US20100222635A1 (en) Maximizing blood pump flow while avoiding left ventricle collapse
US20230310836A1 (en) Method to extract and quantify the cardiac end diastolic point/mitral valve closing point from the hvad estimated flow waveform
CN117282018B (zh) 异常检测方法及装置
CN116236685B (zh) 电机转速的控制方法及装置
CN117137471B (zh) 心室辅助装置的位置识别方法及装置
US20220387778A1 (en) Intravascular blood pump and hemodynamic support system with blood flow pulsatility validity monitoring and invalidity detection with alarm
CN117122813A (zh) 心室辅助系统的转速控制方法及装置
Tanaka et al. Detection and avoiding ventricular suction of ventricular assist devices
CN116672598B (zh) 泵控制方法及装置
CN117379684B (zh) 泵的控制方法、控制单元和系统
US20240189573A1 (en) Estimating contractile reserve using a mechanical circulatory support device
CN117298446A (zh) 转速控制方法及装置
CN118750758A (zh) 心室辅助装置的控制电路、控制方法及医疗设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination